基于HALCON的双目视觉系统标定.pdf

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1、第26卷第3期2013年5月机电产品开簋与剀新Development＆InnovationofMachinery&ElectricalProductsV01．26，No．3May．．2013文章编号：1002-6673(2013)03-095—03基于HALCON的双目视觉系统标定李哲，项辉宇，韩宝安，黄佳军(北京工商大学材料与机械工程学院，北京100048)摘要：论文对现有的双目视觉标定方法进行论述，阐述了双目视觉系统的原理，深入的介绍了双目视觉系统标定的原理，方法。此外。针对如何使用HALCON软件进行双目标定进行了详细的论述，分析了面

2、阵摄像机的标定过程，该方法简单易行，充分发挥了HALCON的函数库功能，提高了标定精度和计算速度。而且具有良好的跨平台移植性。关键词：机器视觉；双目视觉；标定Halcon中图分类号：11P317文献标识码：Adoi：lO．3969／j．issn．1002—6673．2013．03．040BinocularVisionSystemCalibrationBasedonHALCONLIZhe，X1ANCHui—Yu，HANB∞-A17．，HUANGJia-Jun(SchoolofMaterialsScienceandMechanicalEngin

3、eering，BeijingTechnologyandBusinessUniversity，Beijing100048，China)Abstract：Thispaperdiscussesexistingbinocularcalibrationmethodandelaboratestheprincipleofbinocularvisionsystem．Italsoin—depthin缸oducesthecalibrationofbinocularvisionsystem．Inaddition，Thispaperdiscusseshowtous

4、etheHALCONsoftwaretoachievebinocu-1arcalibrationindetail，analysistheprocessofcalibration．Themethodinthispaperissimple，givingfullplaytotheHALCONlibrary，ira-provingthecalibrationaCCUraCyandcomputationalspeedandhasagoodcross—platformportability．Keywords：machinevision；binocula

5、rvision；calibration；Halcon0引言根据标定方式的不同。现有的相机标定方法可以分为传统标定方法、自标定方法和基于主动视觉的标定方法。传统标定方法是指利用一个尺寸已知的高精度标定物作为空间参照．通过建立标定物某点与其图像点的对应关系，利用相关算法获得相机的内外参数。此方法的不足在于标定物的制造成本高。其精度直接影响标定结果，而且某些场合下不适合放置标定物。自标定方法是指不需要标定物，仅利用场景约束或相机运动约束，依靠多幅图像对应点之间的关系进行标定。但此方法标定精度不高，不合适在精确测量的场合下使用。基于主动视觉的标定方

6、法是指在己知相机的某些运动信息下标定相机的方法。虽然此算法简单，鲁棒性较高，但是该方修稿日期：2018--08-15基金项目：北京工商大学学科建设综合计划项(PXM2012_014213_000059)作者简介：李哲(1989一)，男，硕士研究生。研究方向：机械制造及自动化，数字图像处理等领域；项辉宇(1966一)，男，教授。主要从事机械CAD／CAM／CAE、视觉测量技术方面的研究。法需要使用高精度主动视觉平台进行相机标定．实验设备昂贵，实验条件要求高，且不适合运动参数未知或无法控制的场合。因此，在以上标定方法的基础上，本文介绍一种利用H

7、ALCON软件的平面圆靶标双目视觉标定方法。实验证明此方法测量精度高，鲁棒性强，适用范围广。1双目视觉系统以及标定的原理1．1双目视觉系统原理双目立体视觉是立体视觉的一种重要形式．它是基于双目视差理论并利用成像设备从不同的位置获取被测物体的幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差，从而获取物体三维几何信息的方法。图1是双目视觉系统的原理图．其中，b是两个相机光心的距离，f是相机的主距。相机坐标系的原点位于光心处，成像平面本应该位于相机坐标系之后。但是为了简化计算过程，假想的使成像平面位于相机坐标系之前。图像坐标系建立在成像平面上，其坐标轴用U

8、、r表示。P是空间中一点，它在图像坐标系的投影分别是P7，P”，像P这样的点被称为共轭点。1．2标定原理在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间95·制造业信息化·，耵lef